Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1 kg, 1,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 8,5 kg et de rayon 0,2 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,6 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.
Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé
Une barre mince homogène de masse 9,5 kg et de longueur 1,9 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,6 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.
Une barre mince homogène de masse 12 kg et de longueur 2,4 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.
Un arbre transmet 2 kW à 2100 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.
Un disque plein homogène (masse 22 kg, rayon 0,25 m) tourne librement à 900 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 6 kg et de même rayon est lâché dessus sans vitesse initiale, centré sur l’arbre, et les deux se mettent rapidement à tourner ensemble. Quelle énergie cinétique ΔE est perdue au cours du processus ?
Un corps (sphère pleine) de masse 4,5 kg roule sans glisser à 10 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.
Corrigé
- 1. IO = 22,55 kg·m²
- 2. IO = 6,278 kg·m²
- 3. R = 29,43 N
- 4. T = 9,095 N·m
- 5. ΔE = 1078 J
- 6. Erot = 90 J
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